基于底紋形狀的鞋印識(shí)別與應(yīng)用研究.pdf

1、鞋印是犯罪現(xiàn)場(chǎng)采獲率最高的犯罪痕跡，利用鞋印圖像偵破案件和并串相似案件是當(dāng)今刑事偵破的主要技術(shù)手段之一。傳統(tǒng)的鞋印識(shí)別方法是采用人工花紋分類編碼和人工比對(duì)，效率低且受操作人員主觀影響，嚴(yán)重阻礙鞋印圖像在刑事偵破中的應(yīng)用。 本文在綜合分析鞋印圖像處理和識(shí)別方法的基礎(chǔ)上，提出基于底紋形狀特征的犯罪現(xiàn)場(chǎng)鞋印圖像識(shí)別方法。該方法以參考鞋印圖像的局部底紋形狀為特征，與數(shù)據(jù)庫(kù)中的鞋印圖像比對(duì)，按照形狀匹配的相似度給出匹配距離。根據(jù)匹配距離對(duì)

2、鞋印圖像進(jìn)行識(shí)別，以幫助刑偵做下一步的精確比對(duì)和判斷。 本文提出的鞋印識(shí)別方法分別為基于Zernike矩的形狀表示和識(shí)別方法以及基于邊緣描述的形狀表示和識(shí)別方法。 本文首先采用Zernike矩進(jìn)行形狀的表示和識(shí)別。該方法將鞋印表示為一系列不規(guī)則形狀，通過插值對(duì)形狀進(jìn)行平移、尺度標(biāo)準(zhǔn)化，并將變換后的形狀歸一化到單位圓內(nèi)計(jì)算各階Zernike矩。利用Zernike矩重構(gòu)原形狀,依據(jù)各階矩的重構(gòu)能力進(jìn)行特征選擇，通過計(jì)算特征向

3、量間的加權(quán)歐氏距離實(shí)現(xiàn)匹配。文中給出了該方法的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析。 本文提出另一種基于邊緣描述的形狀表示和識(shí)別方法。該方法將形狀邊緣針對(duì)形狀質(zhì)心作極坐標(biāo)變換，利用最大展開半徑的模歸一化變換數(shù)據(jù)以消除縮放的影響。在消除形狀旋轉(zhuǎn)影響方面，本文給出兩種方法，即計(jì)算邊緣極坐標(biāo)展開角度，以最大展開半徑的角度方向作為極坐標(biāo)的零度方向的方法以及將邊緣展開半徑降序排列的方法。文中分別給出了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析。實(shí)驗(yàn)證明，將邊緣展開半徑降序排列的方